DE2065892C3 - Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von zwei getrennt anfallenden Synthese-Gasströmen - Google Patents

Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von zwei getrennt anfallenden Synthese-Gasströmen

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von zwei Synthese-Gasströmen, die sich in ihrem Kohlenmonoxid/Wasserstoff-Molverhältnis unterscheiden.
Gemische aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid werden gewöhnlich durch Partialoxidation von Kohlenwasserstoff-Brennstoffen hergestellt. Das C0/H2-M0I-verhältnis in solchen Synthesegasgemischen ist in erster Linie eine Funktion des C/H-Verhältnisses im Brennstoff. Es ist bekannt, dieses Molverhältnis zu verändern, indem man in die Reaktionszone eines Synthesegasgenerators Wasserdampf und/oder Kohlendioxid zusätzlich einleitet. Jedoch lassen sich nur sehr begrenzte Anteile Dampf oder Kohlendioxid einleiten, da sonst die Reaktionstemperatur zu stark erniedrigt wird oder sich unerwünschte Nebenprodukte bilden.
Das durch Partialoxidation von flüssigen Kohlenwasserstoffen erhaltene Gas enthält typischerweise etwa gleiche Raumteile Kohlenmonoxid und Wasserstoff. Der relative Anteil des Wasserstoffs in solchen Gasgemischen läßt sich gegenüber dem CO-Anteil durch Reaktion an einem Wassergas-Konversionskatalysator erhöhen. Diese katalytische Wassergas-Konversion ist für eine Temperatur im Bereich von etwa 204 bis 538° C bekannt Bei den höheren Temperaturen werden gewöhnlich Eisen/Chromoxid-Katalysatoren und bei den niedrigeren Temperaturen Zinkoxid/Kupferoxid-Katalysatoren verwendet
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines kontinuierlichen Verfahrens zur gleichzeitigen Herstellung von zwei getrennten Synthese-Gasströmen aus einer Synthesegasquelle, von denen der eine Synthese-Gasstrom ein höheres CO/H2-Molverhältnis und der andere ein niedrigeres CO/H2-Molverhältnis als das Ausgangssynthesegas besitzen. Das Erfindungsgemäße Verfahren soll ohne Katalysatoren auskommen, weitgehend unabhängig von äußerer Wärmezufuhr sein und eine Abwandlung des ursprünglichen C0/H2-M0I-verhältnisses in einfacher Weise gestatten.
Mit dem erfintiungsgemäßen Verfahren wird ferner das Ziel verfolgt, ein energiesparendes nicht-katalytisches Verfahren zur Herstellung von Gasgemischen zu schaffen, die sich als Brenngase oder als Ausgangsstoffe für die Synthese von sauerstoffhaltigen Kohlenstoffverbindungen, wie Methanol, sowie von Kohlenwasserstoffen eignen.
Die Aufgabe wird duch das Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich so durchführen, daß von den erhaltenen zwei Synthese-Gasströmen der erste ein CO/H2-Molverhältnis von etwa 1,0 oder höher aufweist, was ihn als Ausgangsmaterial für Oxo-Synthese geeignet macht, und der zweite Synthesegasstrom ein CO/H2-Molverhältnis von etwa 0,5 bis 1,0 besitzt, wodurch er als Ausgangsmaterial zur Herstellung von Methanol oder Fischer-Tropsch-Synthesegas geeignet ist. Das bei der Umsetzung des zweiten Gasstroms mit Wasserdampf gebildete Kohlendioxid wird abgetrennt und der Wassergasumkehrkonversionszone des ersten Gasstroms zweckmäßigerweise zugeführt. Gegebenenfalls kann man zusätzlich in die nicht-katalytischen Wassergaskonverter Sauerstoff einleiten und die konvertierten Gasströme einer weiteren nicht-katalytischen Konversions- bzw. Umkehrkonversionsreaktion unterwerfen.
Der Ausgangs- oder Beschickungsgasstrom, der hauptsächlich aus einem Gemisch von CO und H2 mn kleineren Anteilen von Wasser und Kohlendioxid besteht und außerdemn Ruß in Anteilen von etwa 0,01 bis 10Gew.-% (bezogen auf den Kohlenstoffgehalt im Kohlenwasserstoff-Brennstoff) enthält, wird hergestellt durch nicht-katalytische Partialoxidation eines Kohlenwasserstoff-Brennstoffs mit Sauerstoff, gegebenenfalls unter Zusatz von Wasserdampf, bei einer autogenen Temperatur im Bereich von 1090 bis 16500C. Das Atomverhältnis von freiem (ungebundenem) Sauerstoff zu Kohlenstoff im Ausgangsmaterial soll vorzugsweise im Bereich von etwa 0,8 bis 1,5 liegen. Das CO/H2-Molverhältnis im Abstrom des Synthesegasgenerators beträgt im allgemeinen etwa 0,56, wenn als Kohlenwasserstoff-Brennstoff dem Generator Erdgas zugeführt wird und bis etwa 1,2, wenn als Brennstoff ein ' Vakuumrückstand eingesetzt wird. Die Reaktionsdauer im Gasgenerator beträgt etwa 2 bis 6 Sekunden. Als Kohlenwasserstoff-Brennstoff kann für das Verfahren der Erfindung im wesentlichen jedes preiswerte Ausgangsmaterial dienen. Das Einsatzmaterial für einen Synthesegasgenerator kann z. B. aus gasförmigen, flüssigen oder festen Kohlenwasserstoff-
Brennstoffen bestehen. Geeignete gasförmige Brennstoffe sind Erdgas, Raffinierie-Abgase sowie das gasförmige Nebenprodukt der Fischer-Tropsch-Reakiion. Als flüssige Brennstoffe eignen sich alle Erdölfraktionen von Propan, den Naphthas und Gasolen bis zu schweren Rückstandsölen, Rohölrückstand oder rohes Erdöl. Man kann ferner ausgehen von Kohle, Öl, Schieferoi und Teersandöl. Zu den verwendbaren festen Brennstoffen rechnen auch Lignit, bituminöse und Anthrazitkohlen sowie Petroleumkoks, zweckmäßig mit den flüssigen Kohlenwasserstoffen vermischt
Zur Herstellung des Ausgangssynthesegases wird der Kohlenwasserstoff-Brennstoff in der feuerfest ausgekleideten Reaktionszone eines Synthesegasgenerators mit freiem Durchfluß bei einer autogenen Temperatur im Bereich von 1090 bis 1650° C und einem Druck von etwa 1 bis 343 bar teilverbrannt. Der Synthesegasgenerator soll vorzugsweise ein gedrungenes, von Füllkörpern freies, nicht-katalytisches, feuerfest ausgekleidetes Stahldruckgefäß mit unbehindertem Durchgang sein, wie er in US-PS 28 09 104 beschrieben ist. Das Vorheizen der Beschickungsströme für den Synthesegasgenerator ist rieht unbedingt erforderlich, jedoch im allgemeinen zweckmäßig. So kann man flüssige Kohlenwasserstoff-Brennstoffe sowie Wasserdampf auf eine Temperatur von etwa 37 bis 427° C und die Sauerstoff-Beschickung auf eine Temperatur von etwa 37 bis 399°C vorheizen. Das Einleiten von Dampf in den Synthesegasgenerator ist fakultativ und meist abhängig von der Art des verwendeten Kohlenwasserstoffs. Bei jo gasförmigen Kohlenwasserstoffen wird im allgeneinen kein Dampf benötigt; bei flüssigen Kohlenwasserstoffen werden 0,1 bis 1 Gew.-Teil Dampf pro Gew.-Teil des flüssigen Kohlenwasserstoffs und bei festen Kohlenwasserstoffen etwa 0,5 bis 2 Gew.-Teile Dampf pro Gew.-Teil der genannten festen Brennstoffe verwendet. Auch die verwendeten nicht-katalytischen Wassergaskonverter sollen aus adiabatischen, ungefüllten Stahldruckgefäßen oder Rohren mit freiem Durchfluß bestehen, die mit feuerfestem Material ausgekleidet und vorzugsweise frei von Strömungshindernissen sind und bevorzugt solche Abmessungen besitzen, daß die Verweilzeit im Bereich von 0,1 bis 6 Sekunden liegt.
Es ist wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren, daß das Ausgangssynthesegas unmittelbar nach der Erzeugung im Synthesegasgenerator den Wassergas- und Wassergasumkehr-Konversionszonen gleichzeitig zugeführt wird, wobei beide Konversionszonen je nach Bedarf aus einem oder mehreren r.diabatischen, nicht-katalytischen Konvertern bestehen können. Die Synthesegas-Teilströme können über geeignete Steuervorrichtungen, z. B. durch Ventile, mengenmäßig gesteuert werden. Sie erreichen den jeweils ersten Konverter der betreffenden Konversionszone im wesentlichen unter den Bedingungen, die in der Reaktionszone des Synthesegasgenerators herrschen, d. h. bei Temperaturen zwischen etwa 1090 und 1650° C und einem Druck im Bereich von etwa 1 bis 343 bar. Da diese Bedingungen für die nicht-katalytische Konvertierungs- bzw. Umkehrkonvertierungsstufe vollauf genügen, werden zusätzliche Kosten für das Aufheizen und die Verdichtung der in die Konverter eintretenden Gasteilströme eingespart. Es wird somit ein erheblicher wirtschaftlicher Vorteil erzielt.
Man vermischt die heißen Synthesegas-Teilströme vorteilhaft bereits vor ihrem Eintritt in den betreffenden nicht-katalytischen Wassergaskonverter für die Wassergaskonversion mit zusatzlichem Dampf bzw. für die Umkehr der Wassergaskonversion mit zusätzlichem Kohlendioxid, z. B. mit einem etwa 25 bis 95 Mol-% Kohlendioxid oder mehr enthaltenden Gas, wobei die Zumischungen vorzugsweise auf eine Temperatur im Bereich von 260 bis 816°C vorgewärmt sind, und leitet das Gemisch dann in den jeweils zuständigen Wassergaskonverter, in dem die Reaktion bei einer Temperatur von mindestens 816°C stattfindet. Obwohl das vorherige Vermischen bevorzugt wird, kann man den zusätzlichen Dampfstrom oder das CC^-reiche Gas auch getrennt in den jeweiligen Konverter einleiten und dort mit dem ebenfalls getrennt eingeleiteten Synthesegas-Teilstrom vermischen und umsetzen lassen.
Die erforderlichen Zumischungen an Wasserdampf und Kohlendioxid können aus einer fremden Quelle gezogen oder im Prozeß selbst erzeugt werden. Als CO2-Lieferant kann beispielsweise auch ein neben CO2 noch CO, H2 und Wasser enthaltendes Gasgemisch eingesetzt werden, wobei das Gasgemisch vorzugsweise mindestens 25 Mol-% Kohlendioxid und keine merklichen Anteile an Methan enthalten soil. Bei der Umsetzung des einen Synthesegas-Teilstromes mit überschüssigem Wasserdampf in der Wassergas-Konversionszone zu einem für die Methanolsynthese geeigneten Synthesegas wird daneben eine erhebliche Menge Kohlendioxid gebildet, die als angereicherter, mindestens 95 Mol-% Kohlendioxid enthaltender Gasstrom bei der Umkehrkonversion dem zweiten Synthesegas-Teilstrom zugernischt werden kann.
Die Umkehrkonvertierung des einen Synthesegas-Teilstroms mit überschüssigem Kohlendioxid wird in einem nicht-katalytischen, adiabatischen Wassergas-Umkehrkonverter mit unbehindertem Durchgang durchgeführt mit einer Verweilzeit von etwa 0,1 bis 6 Sekunden, vorzugsweise etwa 0,1 bis 2 Sekunden, bei einer Temperatur von mindestens 8160C, vorzugsweise von etwa 927 bis 1538° C, und unter einem Druck von mindestens 1 bis 343 bar. Als Ergebnis der Wassergas-Umkehrreaktion wird das CO/Fb-Molverhältnis des Gases, das den Wassergas-Umkehrkonverter verläßt, erhöht. Der Wegfall eines Katalysators ist ein ausgesprochener wirtschaftlicher Vorteil.
Es kann auf diese Weise auch Oxo-Synthesegas mit einem CO/H2-Molverhältnis von etwa 1,0 oder höher hergestellt werden, wenn der entsprechende Abstrom des Synthesegasgenerators ein entsprechend niedrigeres CO/H2-Molverhältnis als das gewünschte Produktgas besitzt.
Die Konvertierung des zweiten Synthesegas-Teilstroms mit überschüssigem Wasserdampf wird gleichzeitig in einem anderen nicht-katalytischen, adiabatischen Wassergas-Konverter mit unbehindertem Durchgang durchgeführt mit einer Verweilzeit von etwa 0,1 bis 5 Sekunden, vorzugsweise etwa 0,1 bis 2 Sekunden, bei einer Temperatur von mindestens 816° C, vorzugsweise von etwa 927 bis 15380C, und unter einem Druck von mindestens 1 bis 343 bar. Als Ergebnis der Wassergas-Konversion wird das CO/H2-Molverhältnis des den Wassergas-Konverter verlassenden Gasstroms erniedrigt. Auch hier ist der Wegfall eines Katalysators ein ausgesprochener wirtschaftlicher Vorteil.
Es können auf diese Weise nach dem Verfahren der Erfindung aus dem zweiten Synthesegas-Teilstrom Methanol-Synthesegas mit einem CO/H2-Molverhältnis von etwa 0,5 oder niedriger und Fischer-Tropsch-Synthesegas mit einem CO/H2-Molverhältnis von etwa 0,5 bis 1,0 hergestellt werden, wenn der entsprechende Abstrom des Synthesegasgenerators ein entsprechend
höheres CO/H2-Molverhältnis als das gewünschte Gasprodukt besitzt.
Die umgesetzten Synthesegas-Teilströme verlassen die nicht-katalytischen Wassergas-Umkehrkonverter bzw. -Konverter mit einer Temperatur oberhalb von etwa 816°C und können in einer Kühlzone, etwa in einem Abhitzekessel oder durch direkte Wassereinspritzung in einem üblichen Tauchkühler bis auf eine Temperatur von etwa 204 bis 427° C abgekühlt werden. Der im Abhitzekessel erzeugte Dampf läßt sich ganz oder teilweise als zusätzliche Wasserbeschickung verwenden, die man in den Wassergas-Konverter einleitet. Überschüssigen Dampf kann man an anderer Stelle im Prozeß verwerten oder abgeben. Für eine nähere Beschreibung der Abkühlung von Synthesegas mit Hilfe eines Abhitzekessels und eines Waschturms wird auf die US-PS 29 80 523 hingewiesen. Ein geeigneter Tauchkühler wird in US-PS 28 96 927 beschrieben.
Mitgerissene feste Teilchen lassen sich aus den abgekühlten konvertierten Abgasen, die den Abhitzekessel verlassen, durch direktes Quenchen mit Wasser in an sich bekannter Weise auswaschen.
Eventuell vorhandener Schwefelwasserstoff sowie überschüssiges Kohlendioxid können aus den konvertierten Gasströmen durch geeignete Regenerativ-Waschverfahren entfernt werden, d. h. mit Monoäthanolamin, heißem Karbonat oder nach dem Rectisol-Verfahren. Das ausgewaschene Kohlendioxid kann man als Teil der zusätzlichen CO2- Beschickung in den oder die Wassergas-Umkehrkonverter zurückführen.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung werden die Synthesegasteilströme der jeweiligen Wassergas-Umkehrkonvertierung bzw. Wassergas-Konvertierung mehrmals, vorzugsweise zweimal unterworfen. Zu diesem Zwecke werden die bereits in einer ersten Umkehrkonversions- bzw. Konversionsstufe behandelten Gas-Teilströme nach entsprechender Zumischung von Kohlendioxid bzw. Wasserdampf einem oder mehreren weiteren adiabatisehen, nicht-katalytischen Konvertern zugeführt und dort in der vorgegebenen Richtung unter der ersten Umsetzung entsprechenden Bedingungen weiter konvertiert.
Die mehrstufige, vorzugsweise zweistufige Konvertierung wird für besondere Fälle empfohlen, in denen s.ch das Ziel der Herstellung eines Synthesegases bestimmter Zusammensetzung nicht durch eine einzige Konversions bzw. Umkehrkonversionsreaktion erreichen läßt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird zusätzlicher Sauerstoff, vorzugsweise in Form eines mindestens 95 Mol-% Sauerstoff enthaltenden Gases, in solcher Menge in die adiabatischen, nicht-katalytischen Wassergas-Umkehrkonversions- bzw. -Konversionszonen eingeleitet daß die Temperatur dort mindestens bei 816° C, vorzugsweise im Bereich von 927 bis 1538°C gehalten wird. Diese Maßnahme ist dann angezeigt wenn die Gas-Teilströme für die erste und/oder die weiteren Umsetzungen eine zu niedrige Temperatur besitzen. Durch den Zusatz einer begrenzten Menge freien Sauerstoffs, vorzugsweise als mindestens 95 Mol-% Sauerstoff enthaltendes Gas. der sich mit einem Teil des Wasserstoffs und Kohlenmonoxids im Beschickungsgemisch unter Wärmeentwicklung umsetzt, kann so erreicht werden, daß sich die Temperatur in der betreffenden Reaktionszone auf mindestens 816° C, vorzugsweise "527 bis 1538n C erhöht.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand einer Zeichnung veranschaulicht und durch ein Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Die Zeichnung zeigt anhand eines Fließschemas eine Ausführungsform des erfindungsgeinäßen Verfahrens mit den voneinander getrennten Reaktionswegen für die beiden Synthesegas-Teilströme nach Verlassen des Synthesegasgenerators. Die nähere Erläuterung des Fließschemas erfolgt im Rahmen des folgenden Beispiels, in dem die gleichzeitige getrennte Herstellung eines Oxo-Synthesegases und eines Methanol-Synthesegases aus einem Abgas einer Erdölraffinerie beschrieben wird.
Beispiel
Ln einen Synthesegasgenerator 1 wurden über Leitung 2 und Brenner 3 stündlich 159,6MoI eines Raffineriegases mit einer Temperatur von 538°C unter einem Druck von 38,7 atü eingeleitet, das die folgende Zusammensetzung hatte:
Wasserstoff 18 Mol-%
Methan 60 Mol-%
Äthylen 2 Mol-%
Äthan 19 Mol-%
Propan 1 Mol-%
In den Gasgenerator 1 wurden über Leitung 4 stündlich 105,6MoIe reiner Sauerstoff (Reinheit 95 Mol-%) bei einer Temperatur von I49°C und einem Druck von 38,7 atü eingeleitet und in der feuerfest ausgekleideten Reaktionszone 5 des Generators 1 mit dem Raffineriegas umgesetzt zu einem ersten Synthesegasstrom. Den Generator 1 verließen über Leitung 6 pro Stunde 491,9 Mole des ersten Synthesegasstromes mit einer Temperatur von 1427°C, einem Druck von 35,2 atü und einem OO/H2-Molverhältnis von 0,56. Im Abgas von Leitung 6 waren ferner etwa 0,05 Gew.-% Ruß (bezogen auf den Kohlenstoffgehalt der Raffineriegas-Beschickung) enthalten.
Mit Hilfe der Regelventile 7 und 8 wurde der Synthesegas-Abstrom in Leitung 6 im Verhältnis 1 :3 auf die Leitungen 9 und 10 verteilt Aus Leitung 9 gingen pro Stunde 123,0 Mole des Abgases mit einer Temperatur von 1427°C über Ventil 8 und Leitung 11 in die Leitung 12, wo sie pro Stunde mit 25,7 Molen 100%igem Kohlendioxid von 538°C aus Leitung 13 vermischt wurden. Das gebildete Gasgemisch bestand aus etwa 0,21 Raumteilen Kohlendioxid aus Leitung 13 pro Raumteil Synthesegas und wurde über Leitung 14 in den nicht-katalytischen Wassergas-Umkehrkonverter 70 unter einem Druck von 35,2 atü eingeleitet Durch die endotherme Reaktion zwischen CO2 und H2 wurden dort Kohlenmonoxid und Wasser erzeugt Tabelle 1 zeigt eine Analyse des Gasgemischs, das den Umkehrkonverter 70 über Leitung 15 mit einer Temperatur von etwa 1113° C verließ.
Obwohl es in diesem Beispiel nicht erforderlich war. sei zur weiteren Erläuterung des Fließschemas darauf hingewiesen, daß man Sauerstoff aus Leitung 71 in den Umkehrkonverter 70 in einer solchen Menge einleiten kann, daß die Temperatur dort wenigstens 816°C, vorzugsweise etwa 927 bis 1538° C beträgt
Stündlich wurden 148,7 Mole Gas aus Leitung 15 mit Hilfe eines Abhitzekessels 16 auf eine Temperatur von 3015° C abgekühlt Pro Stunde wurden 133 Mole Kessel-Speisewasser, das eine Temperatur von 251,5°C hatte und aus Leitung 18 zufloß, im Abhitzekessel 16 in gesättigten Dampf von 422 atü umgewandelt der über
Leitung 19 abgenommen wurde. Etwa 113,2MoIe überschüssigen Dampfes wurden pro Stunde aus dem System über die Leitungen 20 und 21 sowie Ventil 22 abgegeben. Der über Leitung 17 weitergeführte Gasstrom wurde in einem üblichen Rußabscheider 23 vom gesamten Ruß bis auf einen Rest von 2 Gew.-Teilen Ruß pro 1 Million Gew.-Teile des trockenen Gases aus Leitung 17 befreit. Der abgeschiedene Ruß wurde über Leitung 24 aus dem System als eine Aufschlämmung von Ruß in Wasser entfernt.
Das rußfreie Gas aus Leitung 25 wurde in einer üblichen COrRückgewinnungsanlage 26 vom Kohlendioxid befreit. Über die Leitungen 28 und 29, den Verdichter 30, Leitung 31, Wärmetauscher 32 sowie die Leitungen 13, 12 und 14 wurden pro Stunde 12,3 Mole lOO°/oiges CO2 zurückgewonnen und zum Konverter 70 zurückgeführt. Mit Hilfe des Verdichters 30 wurde der Druck des CCVStroms in Leitung 13 auf einen höheren Druck, als der erste Synthesegasstrom in Leitung 11 besitzt, gebracht.
Aus der Leitung 27 wurden pro Stunde 112,0MoIe Oxo-Synthesegas abgezogen, dessen CO/hb-Molverhältnis mit 1,0 erheblich größer war als das des Ausgangssynthesegases aus Leitung 6 mit 0,57. Eine Analyse des Gasstroms aus Leitung 27 zeigt Tabelle 1.
Tabelle I
Gasanalyse
Aus Leitung 10 gingen pro Stunde etwa 368,9 Mole des ersten Synthesegasstroms mit einer Temperatur von 14270C über Leitung 33 nach Leitung 34, wo sie pro Stunde mit 19,8 Molen eines 538° C heißen Wasserdampfes aus Leitung 35 vermischt wurden. Das Gemisch aus Wasserdampf und Synthesegas aus Leitung 34 ging über Leitung 36 in den nicht-katalytischen Wassergas-Konverter 72, wo es bei einem Druck von etwa 35,2 atü umgesetzt wurde. Das Gas verließ den Konverter 72 über Leitung 37 mit einer Temperatur von 1352°C und wurde im Abhitzekessel 38 durch indirekten Wärmeaustausch mit Wasser, das durch Leitung 39 ein- und als Dampf aus Leitung 40 austrat, auf eine Temperatur von 301,50C abgekühlt. Der überschüssige Dampf aus Leitung 40 wurde aus dem System abgegeben. Das Gas verließ den Abhitzekessel 38 über Leitung 4t und wurde im Wärmetauscher 32 durch indirekten Wärmeaustausch mit dem CO2-StIOm aus Leitung 31 weiter abgekühlt.
Obwohl es in diesem Beispiel nicht erforderlich war, sei zur weiteren Erläuterung des Fließschemas darauf hingewiesen, daß man Sauerstoff aus Leitung 73 unmittelbar in den Konverter 72 einleiten kann, um die Temperatur darin auf wenigstens 816° C zu halten.
Gastrom-Nr.
6 13
15
27
35
48
47
Komponente, MoI-Vo
CO 32,4
H2 56,9
CO2 1,3 100
H2O 7,9
CH4 0,38
A 0,78
N2 0,34
100,00 100
CO/H2 0,57
Mole/h 491,9 25,7
36,9
36,9
8,2
16.7
0,36
0,65
__0,29_
100,00
1,00
148,7
49,0
49,0
0,33
0,42
0,87
0,38
100
28,2
56,5
3,7
10,1
0,35
0,72
0,33
100
32,7 65,3
100,00 100
100,00 100
1,00
112,0
19,8
0,50
388,8
14,5
100,00
0,50
33,60
Der abgekühlte Wassergasstrom in Leitung 42 wurde in einen üblichen Rußabscheider 43, der dem bereits erwähnten Rußabscheider 23 ähnlich war, eingeleitet Bis auf 2 Gew.-Teile Ruß pro 1 Million Gew.-Teile des trockenen Gases wurde der Ruß aus dem Wassergasstrom abgetrennt und über Leitung 44 abgeführt Das rußfreie Wassergas ging über Leitung 45 in eine COj-Rückgewinnungsanlage 46, die der schon beschriebenen COa-Rückgewinnung 26 ähnlich war, und aus der über die Leitungen 48 und 49 stündlich 14,5 Mole CO2 abgeführt wurden. Etwa 13,4 Mol/h CO2 aus Leitung 50 wurden in Leitung 29 mit 12,3 Mol/h CO2 aus Leitung 28 vermischt Etwa 1,1 Mol/h des überschüssigen CO2 wurden über die Leitungen 51 und 52 sowie Ventil 53 aus dem System entfernt Die vereinigten CO2-Ströme von insgesamt 25,7 Mol/h wurden im Wärmetauscher 32 erhitzt und dann über Leitung 13 in den nicht-katalytisehen Wassergas-Umkehrkonverter 14 eingeleitet
Aus der Leitung 47 wurden pro Stunde etwa 360 Mole konvertiertes Synthesegas abgezogen, dessen CO/H2-Molverhältnis mit 0,50 niedriger war als das des Ausgangssynthesegases in Leitung 6 mit 0,57. Eine Analyse des konvertierten Synthesegases ist in Tabelle 1 wiedergegeben.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von zwei getrennt anfallenden Synthese-Gasströmen, ■von denen der eine durch ein für die Oxo-Synthese geeignetes CO/H2-Molverhältnis und der andere durch ein für die Methanolsynthese geeignetes CO/H2-Molverhältnis charakterisiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kohlenwasserstoff-Brennstoff mit Sauerstoff in einer Gaserzeugungszone der nichtkatalytischen Partialoxidation unterworfen und CO und H2 enthaltendes, 1090 bis 16500C heißes Synthesegas gewonnen, ein erster Teilstrom dieses Syiithesegases mit zusätzlichem CO2 vermischt und dieses Gasgemisch in einer oder mehreren adiabatischen, nicht-katalytischen Wassergas-Umkehrkonversionszonen bei einem Druck von mindestens 1 bar zu einem Synthesegas umgesetzt wird, das eine Temperatur von 816 bis 1538° C und ein höheres CO/H2-MolverhäItnis als das in erster Stufe erzeugte Synthesegas besitzt, und ein zweiter Teilstrom des in erster Stufe erzeugten Synthesegases mit zusätzlichem Wasserdampf vermischt, dieses Gasgemisch in einer oder mehreren adiabatischen, nicht-katalytischen Wassergas-Konversionszone bei einem Druck von mindestens 1 bar zu einem Synthesegas umgesetzt wird, das eine Temperatur von 816 bis 1538°C und ein niedrigeres CO/H2-Molverhältnis als das in erster Stufe erzeugte Synthesegas besitzt.
2. Verfahren nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einer oder beide Synthesegas-Teilströme mindestens zweimal der Wassergas-Konvertierung bzw. -Umkehrkonvertierung unterworfen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß so viel zusätzlicher Sauerstoff oder mindestens 95 Mol-% Sauerstoff enthaltendes Gas in die Wassergas-Konversions- und Umkehrkonversionszonen eingeleitet wird, daß die Umsetzungstemperatur in diesen Zonen im angegebenen Temperaturbereich gehalten wird.
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